CN102900778A - 一种复合材料法兰 - Google Patents
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Abstract
本发明属于法兰领域，公开了一种复合材料法兰，包括一个法兰体，法兰体的圆平面上设置有螺栓孔，法兰体用玻璃纤维编织、RTM注胶成型；法兰设置在传动轴上，法兰与传动轴连接处设置有黏接层，黏接层为胶黏剂加温固化层；本发明的目的在于提供一种加工制作节约材料、重量轻、耐酸碱、耐腐蚀、比刚度高复合材料法兰。
Description
技术领域
本发明涉及法兰领域， 尤其涉及一种复合材料法兰。
背景技术
大型冷却塔中电机功率的传递需用传动轴，而法兰是连接电机和传动轴的有效方式。现有的技术中常用的是金属法兰，它是用钢锻经车床加工而成，由于钢锻的大小一定，加工成不同尺寸的法兰过程中损耗大量的材料，造成材料的浪费，加工工时长，增加了生产成本。而金属材料的法兰其质量重，加重了复合材料传动轴的重量，降低了复合材料传动轴的优势。且局限于金属材料的性质，金属法兰不耐腐蚀、不耐酸碱性，容易发生事故，影响运行安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加工制作节约材料、重量轻、耐酸碱、耐腐蚀、比刚度高复合材料法兰。
本发明的完整技术方案是，一种复合材料法兰，包括一个法兰体，所述法兰体的圆平面上设置有螺栓孔，所述法兰体用玻璃纤维编织、RTM注胶成型。
可选的，所述法兰设置在传动轴上，所述法兰与传动轴连接处设置有黏接层，所述黏接层为胶黏剂加温固化层。
由上可见，本发明有如下有益效果：
本发明复合材料法兰采用编织、RTM注胶成型，由于编织成型的结构件纤维束扭结处的相互作用，存在着附着力和摩擦力，使纤维束的截面形状发生变化，使织物得到增强；制作时可根据所需尺寸，在模压成型工艺时选用不同的模具，直接加工成所需的尺寸，避免了材料的浪费，减少了加工时间。且该法兰的原材料为玻璃纤维，该法兰的重量轻、耐酸碱、耐腐蚀、比刚度高等优点，与复合材料传动轴联合使用能更好的发挥复合材料传动轴的优势，能与复合材料传动轴匹配使用于大跨度、高转速的使用环境中。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
本发明一种复合材料法兰，包括一个法兰体1，法兰体的圆平面上设置有螺栓孔2，法兰体1用玻璃纤维编织、RTM注胶成型；法兰设置在传动轴上，法兰与传动轴的连接处设置有黏接层，黏接层为胶黏剂加温固化层。
本实施例中法兰体的成型采用编织、RTM注胶成型。参考纺织机械中的编织原理，考虑到玻璃纤维的特性，将编织机改造成适合编织玻璃纤维的结构，编织成型的复合材料和普通复合材料有较大区别，未经编织的复合材料中的纤维是平行、互不交叠的，而经过编织的复合材料经过纺织技术首先将纤维束织成所需的结构形状形成预成型结构件,它在大结构上是空间分布，是一个完全整体，它是一个连续、完整的纤维网络，将预成型结构件作为增强骨架进行浸胶固化而直接形成所需的结构。
从力学角度，由于经过编织的复合材料和普通复合材料的一个重要区别是编织的预成型结构件中纤维是经过彼此扭结形成一个整体的，由于编织成型的结构件纤维束扭结处的相互作用，存在着附着力和摩擦力，使纤维束的截面形状发生变化，使织物得到增强。因此此种编织技术目前广泛运用于航空、航天领域的复合材料的制品上，它与普通复合材料相比具有独特的优势。
本发明中传动轴轴体由碳纤维复合材料构成，其结构为管状，减少了材料的使用，而且其制作工艺是可根据轴体的长度，裁剪碳纤维布的长度，即减少了原料的浪费又降低了机械加工工时。该轴体包括轴两端的连接孔，轴的内径与法兰相配，使轴体能与法兰相连。
碳纤维传动轴和金属法兰分别加工完成，金属法兰与传动轴连接部分表面打磨处理，增加其表面的粗糙度，增加摩擦力，然后在其表面包覆玻璃纤维，并加温固化，固化完成后将法兰在玻璃纤维和传动轴内表面处涂敷环氧树脂，将法兰挤入传动轴内，加温固化。固化完成后再用螺栓加固，加强法兰和轴的连接强度。
由上可见，本发明法兰采用玻璃纤维，使用寿命长，可在-50度到120度的环境下，在公称扭矩下与碳纤维传动轴安全使用20年，而且质量轻、使施工方便，运输成本降低，降低工程造价，良好的耐腐蚀性，可耐酸、耐碱、耐盐、可在潮湿环境中安全使用；玻璃纤维采用编织技术，与普通复合材料相比，强度增加，增加了复合材料法兰的强度；比刚度强，玻璃纤维复合材料的比刚度是钢材料的5倍；复合材料法兰与传动轴的连接直接使用胶黏剂粘结，就能达到所需的强度，简化了连接方式。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种复合材料法兰，包括一个法兰体，所述法兰体的圆平面上设置有螺栓孔，其特征在于，所述法兰体用玻璃纤维编织、RTM注胶成型。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料法兰，其特征在于，所述法兰设置在传动轴上，所述法兰与传动轴连接处设置有黏接层，所述黏接层为胶黏剂加温固化层。
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